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日军第一游击队截击清军舰队右翼的同时，联合舰队旗舰“松岛”也带领本队三群阵组成的的十一舰纵队驶至清军舰队旗舰“定远”正前方，双方旗舰展开了激烈的对轰。
二时四十六分，一发三零点五公分炮弹击中“松岛”三十二公分口径火炮之炮塔上段，毁其大炮旋转装置，炸死两名炮手，并使水压管破损。
联合舰队司令伊东佑亨中将惊惧于“镇远”、“定远”的巨炮火力强大，不敢继续正面对峙交锋，急忙命令本队转舵向左，加速驶往“定远”舰的右前方。
清军分舰队司令林泰曾准将见日军转向，随即下令：“左翼随旗舰右转四度！”；继又下令“铁甲战列舰加速到十二节！”
于是舰阵左翼的五艘战舰分别加速随中央两艘铁甲舰向右转，以舰首对敌，而加速后的“镇远”、“定远”向前突出，又稍稍脱离了舰阵。日舰本队殿后的第三群阵诸舰因速度较慢，远落后于前面第一、第二群阵诸舰，遂被突出的“镇远”、“定远”二舰切断，由此，联合舰队本队被拦腰截为两段，形势对日军方面大为不利。
这时，清军舰阵左翼又逐次完成了右转，日舰本队第三群阵的四艘军舰以及排在本队左后方的“赤诚”、“西京丸”二舰就被迫以一字纵队逐一通过清军两艘铁甲舰和五艘巡洋舰构成的主炮火力网，清军舰队抓住时机，发起猛烈攻击，集中炮火，对敌舰逐个“点名”。
首当其冲的是日舰本队第三群阵旗舰“高雄”号巡洋舰，一下子连中两发三零点五公尺巨弹，前主炮全毁，舰首进水下垂，接着又被数发二十一公分炮弹命中各处，舰上燃起大火，舰员伤亡过半，遂以右满舵向左并加到最高速企图退出战场，却被清军舰阵右翼的第三小队“建北”、“建中”两艘海防装甲巡洋舰舰截住。“建北”、“建中”先以三零点五公分主炮远远轰击，接着加速转向右，堵住“高雄”逃跑之路，待接近后集中十五公分速射炮火力猛击“高雄”，“高雄”五分钟内中弹百余发，舰体多处进水，于三时零九分沉没，全舰二百二十二人共救上三十一人，其中十六人成为清军俘虏。
紧跟在“高雄”之后的是巡洋舰“葛城”，这艘标准排水量一千五百零二吨的单薄小舰更是不堪一击，一发二十一公分炮弹首先削掉了它的前主桅，紧接着如雨而下的炮火将其密密地笼罩起来，“建北”、“建中”在收拾完“高雄”后又赶来助战，“葛城”中弹近百发，全舰在彻底烧毁后于三时二十五分沉没，总共二百三十名舰员中有二百二十三人阵亡。
与“葛城”同级的“大和”、“武藏”两舰舰长见势不妙，未等清军火力转移过来即下令转舵向左，意图退出战场，此时清军舰队正忙着围攻“葛城”，待发现“大和”、“武藏”逃跑，敌本阵第一、二群阵已经绕到清军舰阵之后，形势危险，林泰曾司令遂下令不予追击，舰队全体随旗舰转向，迎向后方的敌本队第一、二群阵。
右翼第三小队的“建中”号海防舰及时回到了舰阵中，“建北”舰长梁学志中校却杀得兴起，这时正好在望远镜中看到日舰“赤诚”和“西京丸”正拼命赶追“大和”、“武藏”，因速力不够，远远落在后面，遂违令出击，下令加速驶向“赤诚”、“西京丸”。
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代用巡洋舰“西京丸”上，日本海军部次长桦山资纪中将原本看到清军舰阵往后转向，不由松了一口气，不料却又发现一艘装甲巡洋舰正单枪匹马向本舰高速驶来，心中大惊，慌忙向舰长鹿野勇之助少佐叫道：“鹿野少佐，看到没有，敌舰一艘正冲过来呢。”
鹿野少佐答道：“将军，在下看到了，可是我也没有办法，我们只有一门十二公分速射炮和几门小机关炮，一切要靠‘赤诚’了。”
事实上，“赤诚”号也根本不足依靠。这艘标准排水量六百零二吨、配备二零点三公分和十二公分火炮各一门的小炮舰，在与标准排水量四千五百八十吨、配备三零点五公分重炮一门和十五公分速射炮九门的“建北”号海防装甲巡洋舰的对抗中能有多大胜算，“赤诚”号舰长板元八郎太少佐根本不愿意去想。
“建北”喷吐着浓烟，劈开浪花冲了过来。板元八郎太少佐举着望远镜的手开始微微颤抖，在测距军官发出“距离二千五百码”的信号后，他干脆丢掉望远镜，拔出身边铸有章鱼家徽的军刀，大吼一声“开火！”
“赤诚”的二零点三公分主炮喷出一团单调的白烟，炮弹竟奇迹般的首发命中“建北”的前甲板，却被“建北”厚厚的装甲带弹开，在装甲带外面炸响，仅仅给“建北”的前甲板留下了一个不算太浅的凹坑而已。
“赤诚”接下来的两炮均未命中，之后它的前主炮就再也没有使用的机会了，几发十五公分炮弹将其彻底摧毁，同时“建北”的炮火还覆盖了“赤诚”的舰桥，弹片打穿了正在岗位上的舰长板元八郎太少佐的头部，鲜血和脑浆飞溅到罗盘上，海图台上也红红白白的一片。代理舰长佐藤铁太郎大尉几分钟后更被炸成两截，下半身挂在舵轮上，上半身飞到前主炮炮座边，其状惨不忍睹。
“赤诚”很快失去了作战能力，“建北”舰长梁学志中校决定将其俘获，遂组织水兵六十名，各发步枪子弹，待靠到“赤诚”左舷，放下绳梯（因“建北”干甲板远高于“赤诚”），遣突击队登舰，瓦解了日军残余舰员的抵抗。梁学志中校又派航海、轮机士官若干名登上“赤诚”，修复航海轮机设备，然后绕道开往旅顺军港请功。然而“建北”舰为了俘获一艘小炮舰所费的这一番力气，不但给了载有日本海军部次长桦山资纪中将的“西京丸”号逃出战场的时间和机会，更因为“建北”违令脱离舰阵，造成了旗舰右翼缺乏掩护，给全舰队带来了无法挽回的损失。
梁学志中校正得意地望着面前的战利品，信号官忽然大叫：“旗舰发出信号——旗舰危险，各舰立即回归舰阵，违令者斩！”
梁学志听到那个“斩”字，立时浑身一阵冰冷，他眼前那艘尚冒着青烟的军舰已不再为战利品，而很可能将是军事法庭上致他于死地的证据。
他没有时间多想什么，立即命令加速转向，前往救援旗舰。
此时，旗舰“定远”舰腹上正有一个喷吐炽烈火焰的大洞，宛如爆发中的火山口。